（三）研究结果与讨论

1.国家乒乓球队男女运动员发球旋转强度无显著差异

一般经验认为，男运动员的发球旋转强度高于女运动员，因为男子力量大于女子。笔者对一些教练员和运动员的调查也得到此结论。

为此，本文对国家乒乓球男女运动员的发球旋转强度进行了测定。经统计学对测试结果处理后表明，二者没有显著性差异（表4），这说明男女队发球旋转强度非常接近。

为更全面地观察国家男女队发球旋转的状况，本文根据方差分析的方法，来比较男女队之间发球旋转技术的稳定性（表5）。从表5结果中可看出，在所有12项发球技术中，标准差都没有显著差异（P＞.05）。这说明男女队发球转速目前的状况不是由于偶然的抽样误差造成的，必定有其内在的必然性。那么这种必然性的原因何在呢？本文试图从两方面进行说明：

（1）乒乓球运动以及发球技术本身所固有的特点起着很重要的作用

力量是产生乒乓球旋转强度的直接动因，在影响乒乓球转速的诸因素中占有很重要的地位。客观上，男女运动员由于身体形态、解剖结构和生理特点的不同，二者在绝对力量上确实存在差异[27～29]，但乒乓球运动属于技能类隔网对抗类项群[30]。与同类项群的羽毛球、网球以及排球相比具有球小、速度快、旋转变化多的特点，但力量小。而发球在乒乓球技术中更能体现其精巧、技术强的特征。与同项攻击性技术相比（如弧圈球）较少地使用大肌群的绝对力量并且缺少由大关节、大肌肉群向小关节、小肌群的动量传递[31]。主要依靠前臂、手腕以及手指小肌群作爆发式用力击球[32]，多属相对力量。有文献报道：女子单位面积上的肌肉力量为男子的96%[28]。这提示我们，男女之间相对力量的差别可能不会特别大。因此，女子运动员如果发球技术掌握的好，发球旋转强度接近男子一般水平，“物质”上有其可能性。

（2）国家男队发球转速的潜力还未充分挖掘

最高转速是一个运动员某项发球技术转速所能达到的最高值，它与平均转速之差反映了该运动员在此项技术上的提高潜力，差值越大，此项技术提高的潜力越大，反之亦然。本文根据男女队平均最高转速与平均转速的差值绘制成图三，以比较两队发球旋转提高潜力的大小。

（图三）表明，除两项外，其它各项男队都高于女队。这给我们一种提示，尽管男女队在发球转速上差异没有统计学意义（P＞.05），但男队提高的潜力明显大于女队。如果加强研究和训练，充分挖掘自身的潜力，男子发球在旋转方面存在优于女子的趋势。这种情况在青年队中表现比较明显（表5）。在（表6）所比较的四项发球技术中，青年男队的转速明显高于青年女队，其中有三项达显著性水平（P＞.01）。经方差分析，证实这种结果是可靠的（表7）。

中国男队在第40届世乒赛上以0∶ 5输给瑞典队，失去了连续保持数届的冠军宝座。比赛的统计结果表明：一向为中国队特长的发球和发球抢攻优势，已转向瑞典一方。如对瑞典队决赛时的五盘球，江、滕、陈三人平均发球抢攻得分率只达58.84%（使用率为23%），而瑞典队三人平均发球抢攻得分率为65%（使用率为27%）[35]。

由此可以推断中外强手在发球旋转方面可能也会存在差异。为了证明这一假设，本文在现有条件下以欧洲优秀男运动员为对象，做了“乒乓球发球机模拟发球旋转强度”的机械实验。机械模拟结果表明，欧洲优秀男运动员的发球转速高于国家队男运动员（表8）。为此，本文认为，中国男队要尽快走出低谷，进一步提高发球旋转强度势在必行并具有较大可能性。

2.下蹲发球的旋转强度高于站立式

本文测定了国家男队李树合、国家女队刘伟和青年男队孔令辉下蹲发球的转速（表9），并与本队其他队员站立式发球进行了横向比较（图六、七），还与李树合、孔令辉站立式发球进行了自身纵向比较（图八），结果表明，下蹲发球的旋转强度高于站立式。

刘伟、李树合、孔令辉下蹲发球转速统计表（表9）

本文认为，下蹲发球转速较高的原因主要表现在三个方面：

（1）手臂肌肉用力的性质不同

从动作结构上看，下蹲发球是肱二头肌在上固定的状态下，肘关节做充分的离心收缩。而站立式发球多具有向心工作的性质。运动解剖学认为，离心工作的肌力显著大于向心工作的肌力（图九）[28]。

（2）挥拍加速度不同

下蹲发球与站立式发球动作结构特点不同。身体对站立式发球的手臂动作产生一定程度的妨碍，球拍的加速度受到影响，因为F△t=mvt—mv0[36]，vt减小，F力也减小，从而导致发球旋转的减少。

（3）球拍获得的动量不同

在下蹲发球时，身体的下蹲动作由上向下，这与手臂的挥动方向基本上一致。身体在下蹲过程中产生一个加速度，使球拍较站立式发球获得的动量加大，从而引起旋转的增加。

从以上分析中得知，下蹲发球旋转强度高于站立式发球。但笔者通过对1989年全国乒乓球锦标赛的调研表明，目前在高水平的比赛中，采用下蹲发球的运动员非常少，男子占52人的3.85%，女子占42人的2.38%。即使能采用下蹲发球的运动员其使用率也不高。究其原因，本文认为有三个方面：

（1）站立式发球便于下一板抢攻。

众所周知，下蹲发球是以站立、下蹲再站立的顺序完成动作。这一过程需要时间较长，用起来比较繁琐。加之，由于身体的上下起伏容易影响动作的稳定性，不利于和下一板抢攻相结合。有鉴与此，许多运动员放弃或根本不学这种发球，而采用比较经济的站立式发球。

（2）站立式发球由于动作结构的特点与下蹲发球相比便于用身体掩护发球，使对方难以看清球出手时手腕的瞬间动作，其隐蔽性优于下蹲发球。

（3）规则的变化在一定程度上限制了下蹲发球的普及和发展。

规则规定：“当球从抛起的最高点降落时，发球员才能击球[37]。下蹲发球由于身体动作方向和挥拍方向与上抛的球正好垂直，便于在上升期接触球，发出变化莫测的合力球。但规则规定这种球为不合法发球。

通过以上分析，给我们两个启示：

（1）在实践中站立式发球可借鉴下蹲发球有利于增加旋转的特点，即在不破坏整体动作结构的前提下，发球时，身体稍向下蹲一下，来增加球拍获得的动量，以进一步提高站立式发球的旋转强度。实验中观察到，国家男队的肖战在发正手高抛下旋短球时，就有这一动作。他的发球转速为51.05转/秒，列全部15人中的第2位。

（2）以站立式发球为主的运动员，可根据个人特点，适当掌握一种下蹲发球，以增加对手的适应难度。在比赛的关键时刻，如果对方准备不足，还可以获得出奇制胜的效果。在第32届世乒赛中，匈牙利队的约尼尔和中国队李振恃相遇，第一局16：19落后，约尼尔在局末连发了五个下蹲球，结果连得5分，反败为胜就是一个典型的例子[38]。

3.反胶发球转速高于正胶，二者之间差异的大小与发球的旋转性质有关

理论上认为，胶皮粘性是增大球的旋转强度的一个重要条件[22]。为此，本文做了“正反胶静滑动摩擦系数”的机械实验。结果是，反胶的静滑动摩擦系数大于正胶，差异非常显著（P＜＜.01）。实验表明，反胶发球转速高于正胶。经统计学检验，正手侧下旋短球有非常显著性差异（P＜.01）；正手侧下旋长球接近显著性水平（P＜.10）（表10）。这说明二者材料之间的差异决定反胶比正咬有利于加转。因为摩擦力与物体间的摩擦系数成正比（F =KN），所以球拍若以同样速度V顺着切线方向摩擦球时，粘性大的球拍作用于球上的切向力F切大于粘性小的球拍作用于球上的切向力F切′（见图十）[19]。从图十中我们还可看出，不仅F切增大了，而且力臂L也随之增大，这就显著地增大了力矩，从而使发球旋转加强。

实验同时表明，反胶发侧上旋球的转速略高于正胶，但在统计学意义上，二者没有显著性差异（P＞.50）。这是因为球拍所受冲力的大小对摩擦效果有影响。发侧上旋球时，球与拍的作用力较小，这样球在拍上就不容易“打滑”，在这种情况下，正胶发球加转时也能够很好地“吃”住球，充分发挥其摩擦效果，所以转速接近反胶是有可能的。

30年来，直板正胶快攻打法对中国乒乓球队在世界乒坛保持领先地位起到了突击带头作用[40]。它充分体现了快速、积极的特点。但由于胶皮材料本身的限制，在制造旋转上不及反胶。那么，面对世界乒坛速度加旋转这一总的发展趋势，直板正胶快攻的前景如何呢？从本实验看，正胶发球的平均转速虽低于反胶，但有的正胶运动员的转速也达到了较高水平。如：陈龙灿正手侧上旋长球为71.73 c/s，列本项全部13人中的第五位；正手侧下旋长球为59.52 c/s，列第七位；正手侧上旋短球为53.94 c/s，列第二位；正手侧下旋短球40.86 c/s，列第六位。实际比赛的应用效果达到优秀水平（表11）。这说明，直板正胶快攻运动员只要充分发挥自己握拍法在发球技术中的优势，掌握好击球和用力时机，其旋转完全可以接近和达到一般反胶的水平，并可适应世界乒坛的发展潮流。

4.长球的转速高于短球

在本实验男女15个项目中，长球转速全部都高于短球（图十一）。经统计学检验，其中13项达到显著水平（P＜.01）（表12、13、14），1项接近显著性水平（P＜.10）。这说明长球相对于短球更有利于发球加转。本文认为，这与发球时的用力大小有关。因为球拍在45度以内的相同出手角度下击球，力量的大小决定球打出距离的长短[22]。距离越长，所需力量就越大，这个力可以分解成一个使球前进的撞击力和一个使球旋转的摩擦力。撞击力使球产生平动的速度，摩擦力使球产生转速（图十二）。长球与短球相比运行距离长，速度快。要达到这一要求，球与拍之间的作用力F必须加大。由于作用于球上的力F较大，所以，长球的作用力F的切向分力F切和法向分力F法大于短球的作用力F′的切向分力F切′和法向分力F法′（图十三），从而导致长球的旋转和速度都大于短球。

从上述分析中可知，长球在速度和旋转上都优于短球。国家乒乓球队总教练许绍发也曾强调：为了加强发球的主动性，一定要在长球上有所突破[42]。但中国队目前在比赛中长球的使用率过低，使短球的作用相对减弱，以至影响中国队前三板特长技术的发挥。因为，从战术的角度考虑，短球如果没有长球的配合，也就不称其为短球。但发长球时，必须以相持实力作保证，如果相持实力不强，发长球就比较心虚，这样会影响抢攻的主动性，而抢攻水平的降低，反过来又使相持球失去主动，它们之间形成了一个环路联系，其相互关系如（图十四）。在这里发球与相持实力通过抢攻这一中间环节，互相发生作用。由此可见，中国队在进行长球突破的同时，必须加强相持球的实力，以保证发球和抢攻的主动性。

5.侧上旋球的旋转强度高于侧下旋和下旋

本文的实验结果是：侧上旋发球的转速高于侧下旋和下旋（图十五、十六）。如侧上旋长球最高转速是77.98 c/s；下旋长球为62.49 c/s；侧下旋长球74.35 c/s。平均转速侧上旋长球为6.17 c/s；下旋为51.05 c/s；侧下旋58.79 c/s。经统计学检验，在所测项目中有9项达显著性水平（P＜.05），3项接近显著性水平（P＜.10）（表15、16），这说明侧上旋发球有利于加强球的旋转。其原因主要有两个方面：

（1）由于带有旋转的球向前运行时，除迎面气流作用外，球体周围空气还因受到球体表面摩擦而形成一层环流，故旋转球在飞行中迎面气流与环流相叠加，叠加后的气流一个使球的平动速度减慢，一个使球的转速降低（图十七）[19]。即：

M=F下R+FR+F上R-FR

=F下R+F上R=（F下+F上）R

M：合阻力矩；F下R：球体环流下方的阻力矩；F上R：球体环流上方的阻力矩；FR：球体迎面气流的阻力矩。

从上边的公式可以看出阻力矩M是使球的转速减小的因素。在上旋球飞行的各阶段中，气流对它有一个向下的压力，因而加快球的下坠速度[19]，缩短了球与空气的作用时间，所以转速相对减小的少。在下旋球各飞行阶段中，由于气流压力的方向都与地心引力的方向大致相反，所以它减慢了球的下坠速度[22]，延长了球与空气的作用时间，使转速相对上旋球减小的多。下旋球的这一特征还可使球产生上飘现象，弧线较上旋球高。因此，旋转越强，越容易出现高球，如果要控制较好的弧线，旋转就会受到影响。

图十七 运行中的球与空气作用力示意图

（2）球在与球台碰撞时，上旋球以其最转区落到台面，并向前滚动，其旋转惯性给台面以较强的（方向向后的）切向作用力（摩擦力）F；台面则给球以（方向向前的）切向反作用力F′，它使球产生切向加速度α切（图十八）（19）。由于a切与球的飞行方向一致，就增加了球弹起后的切向分速度。下旋球以其最转区落到台面，并向后滚动，球台给予球的切向反作用力F，较大，其切向加速度“切与球的飞行方向相反（图十九）[19]，使球速的切向分量所受损失远远超过上旋转，为保证球能够向前运行一定距离，发球者有相当一部分作用力需用于球的平动，这样，用于球转动的分址相对减少（图二十）。导致球的旋转强度小于上旋。

但是，在实际比赛接发球时，运动员的手感是强烈的下旋球比上旋球转，这是为什么呢？因为，乒乓球在运动中的总动量是转动惯量与惯性动量之和，当球与球拍相接触的瞬间，两种动量变为冲量。根据动量原理，总动量等于诸外力冲量之和[4]。由于球拍对球的旋转力的反作用力方向是沿着球拍方向的（图二十一）。根据旋转与速度相对性原理，当球的平动速度大于转速时，球的惯性动量大于转动惯量，球作用于拍上时主要感觉的是冲量，即速度很快。如果球的转速大于平动速度，即转动惯量大于惯性动量，这时在拍上的感觉冲量很小，主要是摩擦力，即旋转很强[4]。所以，二者在作用拍上时，对速度和旋转体现的重点不同。上旋球表现速度特性较大，下旋球呈现旋转特性较强。这是客观结果与主观感觉存在差异的原因。